智慧城市（区）交通流量监控系统设计
目 录
1 绪论1
1.1 选题的时代背景 1
1.2 国内外的研究现状 1
1.3 研究的目的和意义 3
2 智慧城市淮安市区建设 3
2.1 智慧城市的现实意义 3
2.2 智慧城市在国内外的发展 4
2.3 淮安市区智慧城市建设 5
3 淮安市区交通流量监控系统 6
3.1 重点车道与交叉口交通流量监控系统 6
3.2 车辆跟踪监控系统 7
4 交通流量监控系统 7
4.1 数据的采集与收集 8
4.1 1 定点交通流量数据的采集与收集8
4.1 1 动点交通流量数据的采集与收集 8
4.2 数据的传输 8
4.3 数据的存储与处理 9
4.4 模拟仿真 9
结论 12
致谢 13
参考文献 14
1 绪 论
1.1选题的时代背景
智慧城市便是运用信息、通讯手段来感测、分析和整合城市运行焦点系统的各项关键信息，从而实现对包含民生、环保、公共环境、城市等在内的种种需求做出智能反应。智慧的本质是充分借助先进的信息技术，使城市实现智慧式管理和运行，达到为城市中的人缔造更好的生活，促进城市的协调和可持续发展。“智慧淮安”主要包含“八大”智能应用系统，即打造“智慧新城”；构建“智慧交通”：根据城市交通管理与服务的阶段和要求，提供“城市导航”、公交服务、公交一卡通应用等综合解决方案；助力“智慧城管”：创建“移动执法”、“平安社区”、“数字城管”等各种不同的管理平台；促进“智慧环保”；做好“智慧旅游”；支持“智慧医疗”；创建“智慧校园”；推动“智 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
慧家庭”。
国内外对于交通流量监控系统的设计和相关技术的研究已逐渐成熟，并且得到了普及和运用。当下大部分城市所使用的视频图像处理系统都是基于线圈检测器的工作原理，主要用来采集各车道的车流量、行车道车辆占有率，车辆行车时速、车辆类型、车辆间时距等实时有效的交通信息。但是以上系统的使用成本高，信息采集设备的安装和维护较困难、使用寿命相对来说也比较短，因此需要进一步提高系统的经济效益和性能。给予传感技术和设备采用通用标准协议，可以将万事万物都连接至互联网上，实现及时精确的交通数据信息。
当下是一个科学技术飞速发展的时代，交通检测技术也不断的改进，如地线圈检测微波检测、视频检测、声光学检测等。在这些形形色色的交通流检测方法中，对道路交叉路及重要路道的检测方面，视频检测技术具有成本低、信息量大、范围广等优点。视频检测技术是通过对图像信号的实时处理，从而得到实时交通流量、占有率和道路拥挤程度等有价值的交通信息。而与此同时，基于无线通信技术的系统对移动车辆进行跟踪监控能高效率、高性能地监测区域内的车辆类型并进行实时分类，为交通流量监控系统设计提供强有力的平台。
1.2国内外的研究现状 目前基于视频的智能交通系统的研究已经取得很大进步，并且美国、日本和欧盟等发达国家已经有了相对来说比较成熟的产品，如：美国PEER公司，研制的video trak-905型、video trak-910型视频车辆跟踪系统等都是技术比较成熟和较完善的视频监测设备，这些设备均可以较清晰的提供交通流数据和交通状况；美国ISS公司这个作为全球第一个生产视频检测器的公司，它所生产的autoscope视频检测系统是所有视频检测器中的佼佼者，因此autoscope视频检测器在全世界也得到了较为广泛的使用，占全世界市场份额45%。一直以来，autostrada系统和技术广泛的应用于高速公路、城市路口。但是尽管如此，目前基于视频的ITS检测的研究仍处于初级阶段，需要我们不断努力的去完善和改进。
国内对于交通流量监控系统及关键技术的研究已经越来越成熟，并得到了相对广泛的实际运用。在我国各大中小型城市普遍应用的是视频垫子警察系统，该系统通过摄像头来采集图像，运用ZigBee无线通信技术等高科技手段，实现即使城市道路无人值守，也能对驾驶员违章行为自动作出判断并及时作出图像记录，执法部门可以根据记录的图像对违章司机进行追究和处罚。
近年来，清华紫光与清华大学合作开发了vs3001视频交通流监测系统，该系统是通过利用摄像机摄像交通流，通过计算机的图像处理与模式识别技术来处理交通流图像，从而得到城市交通流量的相关信息。上海高德威智能交通系统有限公司推出GDW-VD-2002型视频检测器，它采用了先进的模式识别和图像处理技术，能对行驶的车辆进行动态跟踪，得到较准确的交通流信息。虽然具有检测区域广、安装运行无干扰、施工维护方便等有点，但是由于图像数据容量大、受气候和光线等影响，使得所得到的交通流量误差大。
交通流参数的人工检测方法。测量人员在选定地点及时间，记录实测路段的交通状况，这种方法操作简单可行，也不需要复杂设备，但是需要较多的人力，站在人性的角度来看劳动量也比较大。或者在测定路面上定时对其进行摄影，然后对视频和照片进行处理可得到交通数据，这种方法相对来说成本高点，后期资料处理工作量也较。
环形线圈检测方法。是目前较广泛使用的，通过处理埋在车道下的环形线圈对车辆引起电磁感应的变化来进行检测。车辆在通过线圈的时候会产生电感量，通过相位比较器获得相位信号。该检测方法具有抗干扰能力强、检测精度高和性能稳定的优点。缺点是：施工维护条件苛刻繁琐、易被重型车辆和路面修理等损坏。
超声波检测方法。他的工作原理是接受由超声波发生器发射的超声波束遇到车辆产生反射回波。其优点是：体积相对来说比较小、安装和操作也比较简单、能全天候的工作无限制。缺点是：受外在条件影响严重、检测距离相对来说也是非常有限的。
红外线检测方法。红外线检测分反射式检测和阻断式两种。优点是：性能好、精度高。缺点是：受外在条件影响严重、经济投资较大、设备安装较复杂。
交通流参数的微波检测方法。根据多普勒效应原理，向行驶的车辆反射10MC的微波束，微波被车辆阻挡从而产生反射波，引起频率变化，来检测。优点是：设备安装比较简单安全、不影响交通的正常使用、维修也比较方便、能同时检测多车道。缺点：由于技术的有限目前分辨率还比较低、相比来说价格也较高。
交通流参数的视频检测方法。优点是：检测面积大，投资费用少、图像设备易于安装调试、便于联网等，缺点为：受外在条件影响严重、后期图像处理技术也相对不完事。
1.3研究的目的和意义
随着物联网、云计算和现代通信技术的迅速发展，采用智能化技术开展城市区域分时段交通现状分析越来越广泛，因此形成了城市现状流量分时数据库；为了实现交通流量数据库的实时有效、三轴加速传感器的信息安全有效的传输、各种交通设备的更好控制等，要做好网络基础设施建设。
智慧城市（淮安市区）交通流量监控系统的设计，旨在给交通流量监控系统安装大脑，使交通本身能够实时看到、听到、各种各样的交通信息，并对相应的信息作出恰当的措施，从根本上解决城市交通拥堵、交通资源浪费、安全事故频发、难于实时控制事态等难题，从而使淮安的交通发展走上良性发展的轨道。
3 1 1.8
4 1.9 2.3
5 2.3 3.5
1 绪论1
1.1 选题的时代背景 1
1.2 国内外的研究现状 1
1.3 研究的目的和意义 3
2 智慧城市淮安市区建设 3
2.1 智慧城市的现实意义 3
2.2 智慧城市在国内外的发展 4
2.3 淮安市区智慧城市建设 5
3 淮安市区交通流量监控系统 6
3.1 重点车道与交叉口交通流量监控系统 6
3.2 车辆跟踪监控系统 7
4 交通流量监控系统 7
4.1 数据的采集与收集 8
4.1 1 定点交通流量数据的采集与收集8
4.1 1 动点交通流量数据的采集与收集 8
4.2 数据的传输 8
4.3 数据的存储与处理 9
4.4 模拟仿真 9
结论 12
致谢 13
参考文献 14
1 绪 论
1.1选题的时代背景
智慧城市便是运用信息、通讯手段来感测、分析和整合城市运行焦点系统的各项关键信息，从而实现对包含民生、环保、公共环境、城市等在内的种种需求做出智能反应。智慧的本质是充分借助先进的信息技术，使城市实现智慧式管理和运行，达到为城市中的人缔造更好的生活，促进城市的协调和可持续发展。“智慧淮安”主要包含“八大”智能应用系统，即打造“智慧新城”；构建“智慧交通”：根据城市交通管理与服务的阶段和要求，提供“城市导航”、公交服务、公交一卡通应用等综合解决方案；助力“智慧城管”：创建“移动执法”、“平安社区”、“数字城管”等各种不同的管理平台；促进“智慧环保”；做好“智慧旅游”；支持“智慧医疗”；创建“智慧校园”；推动“智 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
慧家庭”。
国内外对于交通流量监控系统的设计和相关技术的研究已逐渐成熟，并且得到了普及和运用。当下大部分城市所使用的视频图像处理系统都是基于线圈检测器的工作原理，主要用来采集各车道的车流量、行车道车辆占有率，车辆行车时速、车辆类型、车辆间时距等实时有效的交通信息。但是以上系统的使用成本高，信息采集设备的安装和维护较困难、使用寿命相对来说也比较短，因此需要进一步提高系统的经济效益和性能。给予传感技术和设备采用通用标准协议，可以将万事万物都连接至互联网上，实现及时精确的交通数据信息。
当下是一个科学技术飞速发展的时代，交通检测技术也不断的改进，如地线圈检测微波检测、视频检测、声光学检测等。在这些形形色色的交通流检测方法中，对道路交叉路及重要路道的检测方面，视频检测技术具有成本低、信息量大、范围广等优点。视频检测技术是通过对图像信号的实时处理，从而得到实时交通流量、占有率和道路拥挤程度等有价值的交通信息。而与此同时，基于无线通信技术的系统对移动车辆进行跟踪监控能高效率、高性能地监测区域内的车辆类型并进行实时分类，为交通流量监控系统设计提供强有力的平台。
1.2国内外的研究现状 目前基于视频的智能交通系统的研究已经取得很大进步，并且美国、日本和欧盟等发达国家已经有了相对来说比较成熟的产品，如：美国PEER公司，研制的video trak-905型、video trak-910型视频车辆跟踪系统等都是技术比较成熟和较完善的视频监测设备，这些设备均可以较清晰的提供交通流数据和交通状况；美国ISS公司这个作为全球第一个生产视频检测器的公司，它所生产的autoscope视频检测系统是所有视频检测器中的佼佼者，因此autoscope视频检测器在全世界也得到了较为广泛的使用，占全世界市场份额45%。一直以来，autostrada系统和技术广泛的应用于高速公路、城市路口。但是尽管如此，目前基于视频的ITS检测的研究仍处于初级阶段，需要我们不断努力的去完善和改进。
国内对于交通流量监控系统及关键技术的研究已经越来越成熟，并得到了相对广泛的实际运用。在我国各大中小型城市普遍应用的是视频垫子警察系统，该系统通过摄像头来采集图像，运用ZigBee无线通信技术等高科技手段，实现即使城市道路无人值守，也能对驾驶员违章行为自动作出判断并及时作出图像记录，执法部门可以根据记录的图像对违章司机进行追究和处罚。
近年来，清华紫光与清华大学合作开发了vs3001视频交通流监测系统，该系统是通过利用摄像机摄像交通流，通过计算机的图像处理与模式识别技术来处理交通流图像，从而得到城市交通流量的相关信息。上海高德威智能交通系统有限公司推出GDW-VD-2002型视频检测器，它采用了先进的模式识别和图像处理技术，能对行驶的车辆进行动态跟踪，得到较准确的交通流信息。虽然具有检测区域广、安装运行无干扰、施工维护方便等有点，但是由于图像数据容量大、受气候和光线等影响，使得所得到的交通流量误差大。
交通流参数的人工检测方法。测量人员在选定地点及时间，记录实测路段的交通状况，这种方法操作简单可行，也不需要复杂设备，但是需要较多的人力，站在人性的角度来看劳动量也比较大。或者在测定路面上定时对其进行摄影，然后对视频和照片进行处理可得到交通数据，这种方法相对来说成本高点，后期资料处理工作量也较。
环形线圈检测方法。是目前较广泛使用的，通过处理埋在车道下的环形线圈对车辆引起电磁感应的变化来进行检测。车辆在通过线圈的时候会产生电感量，通过相位比较器获得相位信号。该检测方法具有抗干扰能力强、检测精度高和性能稳定的优点。缺点是：施工维护条件苛刻繁琐、易被重型车辆和路面修理等损坏。
超声波检测方法。他的工作原理是接受由超声波发生器发射的超声波束遇到车辆产生反射回波。其优点是：体积相对来说比较小、安装和操作也比较简单、能全天候的工作无限制。缺点是：受外在条件影响严重、检测距离相对来说也是非常有限的。
红外线检测方法。红外线检测分反射式检测和阻断式两种。优点是：性能好、精度高。缺点是：受外在条件影响严重、经济投资较大、设备安装较复杂。
交通流参数的微波检测方法。根据多普勒效应原理，向行驶的车辆反射10MC的微波束，微波被车辆阻挡从而产生反射波，引起频率变化，来检测。优点是：设备安装比较简单安全、不影响交通的正常使用、维修也比较方便、能同时检测多车道。缺点：由于技术的有限目前分辨率还比较低、相比来说价格也较高。
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1.3研究的目的和意义
随着物联网、云计算和现代通信技术的迅速发展，采用智能化技术开展城市区域分时段交通现状分析越来越广泛，因此形成了城市现状流量分时数据库；为了实现交通流量数据库的实时有效、三轴加速传感器的信息安全有效的传输、各种交通设备的更好控制等，要做好网络基础设施建设。
智慧城市（淮安市区）交通流量监控系统的设计，旨在给交通流量监控系统安装大脑，使交通本身能够实时看到、听到、各种各样的交通信息，并对相应的信息作出恰当的措施，从根本上解决城市交通拥堵、交通资源浪费、安全事故频发、难于实时控制事态等难题，从而使淮安的交通发展走上良性发展的轨道。
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